《SCIENCE ADVANCES》：LIMCH1-enriched extracellular vesicles promote vascular permeability in early-onset preeclampsia
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本研究聚焦于早发性子痫前期（Eo-PE）的发病机制，通过血清细胞外囊泡（EVs）蛋白质组学分析，首次鉴定出LIMCH1为Eo-PE相关EV蛋白。研究发现LIMCH1在Eo-PE胎盘中高表达，且LIMCH1富集的EVs（LIMCH1-EVs）能够通过下调紧密连接蛋白ZO-1的表达，破坏血管内皮细胞间连接，增加内皮通透性，并在小鼠模型中诱发肺血管渗漏。该研究揭示了LIMCH1-EVs在Eo-PE血管内皮功能障碍中的关键作用，为理解子痫前期相关肺水肿等并发症提供了新机制。
在产科领域，子痫前期（Preeclampsia, PE）是一种严重的妊娠期并发症，全球范围内每年导致约7.5万名孕产妇和50万名婴儿死亡。该病以妊娠期高血压和多器官功能损害为特征，是威胁母婴健康的主要疾病之一。目前，除终止妊娠外，尚无有效的治疗方法，这使得探究其发病机制成为临床研究的迫切需求。子痫前期，特别是早发性子痫前期（early-onset PE, Eo-PE）的核心病理机制涉及妊娠早期胎盘形成异常以及妊娠中晚期的全身性内皮功能障碍。尽管血管生成失衡（如sFlt-1和PlGF）已被认为是子痫前期的核心机制之一，但导致多种终末器官功能障碍（如肺水肿和可逆性后部脑病综合征）的具体通路仍不清楚。近年来，细胞外囊泡（Extracellular Vesicles, EVs）作为细胞间通讯的重要媒介，在疾病发生发展中的作用日益受到关注。胎盘合体滋养细胞（syncytiotrophoblasts, SCTs）是胎盘源性EVs的主要来源，研究表明，子痫前期患者血清中的EVs可被内皮细胞内化并诱导内皮功能障碍。然而，与子痫前期相关的特定EVs及其诱导疾病的具体机制尚未明确。
为了深入探究子痫前期相关EVs在血管内皮功能障碍中的作用，研究人员在《科学进展》（SCIENCE ADVANCES）上发表了题为“LIMCH1-enriched extracellular vesicles promote vascular permeability in early-onset preeclampsia”的研究论文。该研究通过蛋白质组学分析、细胞实验、动物模型等多种技术手段，首次鉴定出LIMCH1是Eo-PE相关的EV蛋白，并揭示了LIMCH1-EVs通过下调紧密连接蛋白ZO-1的表达破坏内皮屏障功能，从而增加血管通透性的新机制。
本研究主要运用了以下关键技术方法：对Eo-PE患者和对照组孕妇血清样本进行小细胞外囊泡（sEVs）分离和蛋白质组学分析（LC-MS/MS）；利用基因表达数据库（GEO）筛选胎盘组织中差异表达的基因；通过免疫组织化学、空间转录组学和单细胞RNA测序分析LIMCH1在胎盘中的表达与定位；构建LIMCH1过表达的细胞模型（JAR和BeWo细胞）并提取其来源的EVs；通过体外内皮细胞通透性实验、转录组测序（RNA-seq）以及小鼠体内血管通透性模型，评估LIMCH1-EVs对血管内皮功能的影响。
研究结果
Identification of LIMCH1 as Eo-PE-associated EV protein
研究人员首先对Eo-PE患者和对照组孕妇的血清sEVs进行了蛋白质组学分析。主成分分析和热图结果显示，Eo-PE组血清sEVs的蛋白质谱与对照组存在明显差异，且Eo-PE患者可进一步分为两个亚群（Eo-PE-1和Eo-PE-2）。通过筛选在Eo-PE血清sEVs中共同上调的76个蛋白，并结合GEO数据库中Eo-PE胎盘组织的差异表达基因数据，发现LIMCH1是唯一一个在Eo-PE血清sEVs和胎盘组织中均显著上调的蛋白。
LIMCH1 is detected in serum sEVs, and the expression is up-regulated in Eo-PE placenta
进一步通过ExoView和纳米流式细胞术（Nano-FCM）证实，LIMCH1存在于子痫前期患者血清sEVs中，且与胎盘碱性磷酸酶（PLAP）共标的EVs比例在子痫前期中增加。对公共数据库和本研究中心样本的分析均显示，LIMCH1在Eo-PE胎盘中的mRNA和蛋白水平均显著上调，且主要表达于合体滋养细胞（SCTs）。缺氧处理可诱导LIMCH1表达上调，提示胎盘缺血可能是LIMCH1表达增加的诱因。
LIMCH1 is predominantly expressed in SCT and associated with the cell-surface interactions of the vascular wall
空间转录组学分析显示，LIMCH1在胎盘中主要表达于SCTs。通过反卷积分析发现，在Eo-PE胎盘中，LIMCH1高表达的SCTs比例显著增加。通路富集分析表明，LIMCH1高表达区域显著富集于“血管壁细胞表面相互作用”等相关通路，提示LIMCH1可能参与血管内皮功能的调节。
LIMCH1-EVs increase transendothelial permeability
为探究LIMCH1-EVs对内皮细胞功能的影响，研究人员构建了LIMCH1过表达的JAR细胞模型（LIMCH1-OE JAR），并成功提取了LIMCH1富集的sEVs（LIMCH1-EVs）。体外实验表明，LIMCH1-EVs可被人脐静脉内皮细胞（HUVECs）有效内化，并显著增加内皮细胞对40-kDa和70-kDa FITC-葡聚糖的通透性，同时降低跨内皮电阻（TEER）。然而，LIMCH1-EVs处理并未影响HUVECs的增殖和成管能力。
LIMCH1-EVs disrupt vascular endothelial cell-cell junction by decreasing ZO-1 expression
对LIMCH1-EVs处理的HUVECs进行RNA测序分析发现，细胞间连接、上皮-间质转化（EMT）等通路发生显著改变。进一步验证显示，LIMCH1-EVs可显著下调紧密连接蛋白ZO-1（由TJP1基因编码）的mRNA和蛋白表达水平，而对Claudin-5的表达无影响。免疫荧光染色证实，ZO-1蛋白在内皮细胞紧密连接处的表达明显减少。
LIMCH1-EVs increase lung vascular permeability in vivo
通过小鼠体内实验，研究人员发现静脉注射LIMCH1-EVs可显著增加肺组织中Evans blue的渗出量，表明肺血管通透性增加，而脑组织中的血管通透性无明显改变。进一步分析显示，注射的EVs主要被肺组织摄取，而在脑和肾脏中的摄取量极少。此外，LIMCH1-EVs的注射并未引起小鼠血压、尿蛋白水平或胚胎重量的显著变化。
研究结论与意义
本研究发现LIMCH1是一种新的Eo-PE相关EV蛋白，其在子痫前期胎盘中高表达，并富集于胎盘来源的EVs中。LIMCH1-EVs可通过下调内皮细胞紧密连接蛋白ZO-1的表达，破坏内皮屏障功能，增加血管通透性，并在体内诱发肺血管渗漏。这一机制为理解子痫前期相关的肺水肿等血管渗漏性并发症提供了新的分子基础。尽管LIMCH1-EVs单独作用不足以完全模拟子痫前期的全身性表现（如高血压和蛋白尿），但其在特定器官（如肺）的内皮功能障碍中可能发挥关键作用。该研究不仅深化了对子痫前期发病机制的认识，也为开发针对血管通透性异常的新型诊断标志物和治疗靶点提供了重要线索。未来的研究需要在更大规模的临床队列中验证LIMCH1-EVs与子痫前期严重程度的相关性，并进一步探索其调控ZO-1表达的具体下游信号通路。
